Principi d'imatge al microscopi òptic (imatge geomètrica).
Només quan l'angle d'obertura de l'objecte respecte a l'ull humà no és inferior a un cert valor, l'ull nu pot distingir els seus diferents detalls, que s'anomena resolució visual ε. En les millors condicions, és a dir, quan la il·luminació de l'objecte és de 50 ~ 70lx i el contrast és relativament gran, pot arribar a 1'. Per a una observació fàcil, generalment augmenta la quantitat a 2' i pren-la com a resolució mitjana de l'ocular.
La mida de l'angle de visió d'un objecte està relacionada amb la longitud de l'objecte i la distància entre l'objecte i els ulls. Hi ha una fórmula
y=Lε
La distància L no es pot fer molt petita, perquè la capacitat d'ajust dels ulls té un cert límit, especialment quan els ulls treballen a prop del rang límit de la capacitat d'ajust, la vista estarà extremadament cansada. Per a l'estàndard (visió facial), la millor distància de visió s'especifica com a 250mm (distància fotòpica). Això vol dir que en la condició de no disposar d'instrument, els ulls amb resolució visual ε=2' poden distingir clarament els detalls d'objectes amb una mida de 0,15 mm.
Quan s'observen objectes amb un angle de visió inferior a 1', s'ha d'utilitzar una lupa. Les lupes i els microscopis s'utilitzen per observar objectes que s'han d'ampliar a prop de l'observador.
(1) El principi d'imatge de la lupa
La lent òptica de vidre corbat o altres materials transparents pot augmentar la imatge de l'objecte. El diagrama del camí òptic es mostra a la figura 1. L'objecte AB situat dins del punt focal F de l'objecte, la mida del qual és y, s'amplia en una imatge virtual A'B' la mida de la qual és y'.
augment de la lupa
Γ=250/f'
A la fórmula, 250--distància fotòpica, la unitat és mm
f'--la distància focal de la lupa, la unitat és mm
L'ampliació es refereix a la relació entre l'angle de visió de la imatge de l'objecte observat amb una lupa i l'angle de visió de l'objecte observat sense lupa a una distància de 250 mm.
(2) El principi d'imatge del microscopi
Un microscopi i una lupa tenen el mateix paper, és a dir, convertir petits objectes propers en una imatge ampliada per a l'observació de l'ull humà. És que un microscopi pot tenir un augment més gran que una lupa.
Diagrama esquemàtic d'un objecte que s'imatge amb un microscopi. A la figura, per comoditat, la lent objectiu L1 i l'ocular L2 estan representats per una sola lent. L'objecte AB es troba davant de la lent de l'objectiu, i la distància de la lent de l'objectiu és més gran que la distància focal de la lent de l'objectiu, però menys del doble de la distància focal de la lent de l'objectiu. Per tant, després de passar per la lent de l'objectiu, ha de formar una imatge real ampliada invertida A'B'. A'B' es troba al punt focal objectiu F2 de l'ocular, o en una posició molt propera a F2. A continuació, s'amplia en una imatge virtual A''B'' a través de l'ocular per a l'observació dels ulls. La posició de la imatge virtual A''B'' depèn de la distància entre F2 i A'B' i pot estar a l'infinit (quan A'B' està a F2) o a la distància fotòpica de l'observador (quan A'B' està a la dreta del focus F2 a la figura). L'ocular actua com una lupa. La diferència és que el que veuen els ulls a través de l'ocular no és l'objecte en si, sinó la imatge ampliada de l'objecte formada per la lent de l'objectiu.
(3) Paràmetres tècnics òptics importants del microscopi
En la inspecció microscòpica, la gent sempre espera tenir una imatge ideal clara i brillant, que requereix que els paràmetres tècnics òptics del microscopi compleixin certs estàndards i requereix que, quan s'utilitzi, s'ha de coordinar segons el propòsit de la inspecció microscòpica i la situació real La relació entre els paràmetres. Només així podrem donar el màxim partit al bon funcionament del microscopi i obtenir resultats satisfactoris d'inspecció microscòpica.
Els paràmetres tècnics òptics del microscopi inclouen: obertura numèrica, resolució, augment, profunditat d'enfocament, amplada del camp de visió, mala cobertura, distància de treball, etc. Aquests paràmetres no sempre són el més alts possibles, estan interrelacionats i restringeixen cadascun d'ells. altres. Quan s'utilitzen, la relació entre els paràmetres s'ha de coordinar segons el propòsit de la inspecció del microscopi i la situació real, però la resolució ha de prevaldre. .
